Swift算法之二叉树实现的方法示例

一、概述

二叉树的结构一般是以二叉链表的形式来存储的。二叉链表的结构类似于双向链表，二叉链表的节点也是有两个结点指针的，一个指向左子树，一个指向右子树。二叉树主要有四种遍历方式：先序遍历、中序遍历、后序遍历、层次遍历。关于二叉树的内容网上有很多，这里不再做过多的陈述。

本文将用Swift去实现二叉树的创建、四种遍历方式等。下面的实现部分内容参考了青玉伏案和唐巧两位大神相关的文章。

二、实现思路及代码

以下面二叉树为例：

先序遍历：先遍历根节点然后再遍历左子树，最后遍历右子树。

故上面先序遍历的顺序为： A B D E C F

不过为了看到更详细的步骤可以把上面 C 结点的左子节点的 value 值打印为#号，类似的D、E、F也一样，他们的左右子节点的 value 值都打印为#号，则打印结果为：A B D # # E # # C # F # #

中序遍历：先遍历左子树，然后遍历根节点，最后遍历右子树。

故上面先序遍历的顺序为：# D # B # E # A # C # F #

后序遍历：后序遍历是先遍历左子树，然后再遍历右子树，最后遍历根节点

故上面先序遍历的顺序为：# # D # # E B # # # F C A

层次遍历：层次遍历相对上面的几个遍历实现起来要稍微复杂，层次遍历就是图中以二叉树的根节点为起始节点的广度搜索（BFS）

故上面先序遍历的顺序为：A B C D E # F # # # # # #

下面为上述几种遍历的Swift实现：

class BinaryTreeNote{

 var value:String
 var leftChild:BinaryTreeNote?
 var rightChild:BinaryTreeNote?

 init(_ value:String) {
 self.value = value
 }

}

class BinaryTreeHelper{

 var array:[String]
 var index = -1

 init(_ array:[String]) {
 self.array = array
 }

 //创建二叉树
 func createTree() -> BinaryTreeNote? {

 self.index = self.index + 1
 if index < self.array.count && index >= 0 {

  let value = self.array[index]

  if value == "" {
  return nil
  } else {
  let note = BinaryTreeNote(value)
  note.leftChild = createTree()
  note.rightChild = createTree()
  return note
  }
 }
 return nil;
 }

 //先序遍历二叉树
 func preOrderTraverse(_ note:BinaryTreeNote?){

 if note == nil {
  print("#")
  return
 }
 print(note!.value)
 preOrderTraverse(note!.leftChild)
 preOrderTraverse(note!.rightChild)
 }

 //中序遍历二叉树
 func inOrderTraverse (_ note: BinaryTreeNote?) {
 if note == nil {
  print("#")
  return
 }
 inOrderTraverse(note!.leftChild)
 print(note!.value)
 inOrderTraverse(note!.rightChild)
 }

 //后序遍历二叉树
 func afterOrderTraverse (_ note: BinaryTreeNote?) {
 if note == nil {
  print("#")
  return
 }
 afterOrderTraverse(note!.leftChild)
 afterOrderTraverse(note!.rightChild)
 print(note!.value)
 }

 //层次遍历二叉树
 func levelOrder(_ root: BinaryTreeNote?){

 var result = [[BinaryTreeNote]]()
 var level = [BinaryTreeNote]()

 level.append(root!)
 while level.count != 0 {
  result.append(level)
  var nextLevel = [BinaryTreeNote]()
  for node in level {
  if let leftNode = node.leftChild {
   nextLevel.append(leftNode)
  }
  if let rightNode = node.rightChild {
   nextLevel.append(rightNode)
  }
  }
  level = nextLevel
 }

 let ans = result.map { $0.map { $0.value }}
 print(ans)
 }

}

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者使用swift能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对我们的支持。

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